Cr12MoV鋼軋輥用于小四輪拖拉機(jī)后輪初軋加工，生產(chǎn)中，軋輥經(jīng)中頻淬火設(shè)備淬火后發(fā)現(xiàn)裂紋，并導(dǎo)致了工件斷裂報(bào)廢。

軋輥淬火后，停留期間首先出現(xiàn)自內(nèi)孔鍵槽底尖角部位輻射狀裂紋，隨后發(fā)現(xiàn)R80圓狐面產(chǎn)生波浪式裂紋，此后，內(nèi)孔表面又產(chǎn)生不少新的輻射狀裂紋，時間持續(xù)一周。軋輥坯件中頻淬火設(shè)備淬火后硬度為207-225HBW; 工件淬火工藝顯示，軋輥熱處理后要求硬度為58-64HRC，表面淬硬層深度>10mm。失效軋輥淬火后硬度為54- 57HRC，可見軋輥處理后硬度偏低4-7HRC

分析認(rèn)為，Cr12MoV鋼軋輥950℃加熱奧氏體化時，由于碳與合金元素在奧氏體中飽和度較低，使馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)升高，導(dǎo)致工件淬火后馬氏體量與剩余碳化物量增加，而殘留奧氏體量下降，工件截面淬透，因馬氏體轉(zhuǎn)變體積膨脹產(chǎn)生很大應(yīng)力，這是裂紋萌生和擴(kuò)展的主要原因。另一方面，工件冷卻15min后，表面溫度約160℃，而軋輥心部高于160℃，繼續(xù)進(jìn)行馬氏轉(zhuǎn)變，使工件形成表面受壓應(yīng)力而心部受拉應(yīng)力的應(yīng)力狀態(tài)；而心部馬氏體轉(zhuǎn)變使工件應(yīng)力狀態(tài)重新分布，由于不同時發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，工件表層產(chǎn)生較大應(yīng)力，淬火后工件組織轉(zhuǎn)變并未完成，這為淬火后停留時裂紋萌生擴(kuò)展和軋輥斷裂留下了隱患。軋輥950℃淬火加熱，Ms約250℃，Mf約lOO℃，軋輥淬火后空冷至室溫，殘留奧氏體繼續(xù)向馬氏體轉(zhuǎn)變，因此又產(chǎn)生馬氏體不同時轉(zhuǎn)變，表層先轉(zhuǎn)變硬化受到心部后轉(zhuǎn)變的組織應(yīng)力，和熱應(yīng)力疊加在軋輥內(nèi)孔鍵槽底部區(qū)域產(chǎn)生應(yīng)力集中拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于材料抗拉強(qiáng)度時，發(fā)生開裂。軋輥外圓及兩端面出現(xiàn)的切向和徑向裂紋，緣出于此。根據(jù)上述分析，尺寸較大的Cr12MoV鋼軋輥在950℃淬火后應(yīng)力大和不足是造成工件斷裂的主要原因。因此，工藝改進(jìn)應(yīng)增加補(bǔ)充淬火，以消除應(yīng)力，穩(wěn)定組織，避免應(yīng)力過大引發(fā)淬火裂紋和斷裂隱患。改進(jìn)工藝為：淬火后，軋輥立即進(jìn)行180-200℃淬火二次，以減少組織應(yīng)力，可去除工件于裂缺陷。

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